2013近看硅谷之Xilinx：架构、工艺促变革

Xilinx公司有个十年的规划，分为2012～2016和2017～2021两个阶段，目标是持续地取得市场份额的增长，加速FPGA的主流化。从目前的状况来看，该计划进展顺利。
     这个长远蓝图的实现，要依靠两个手段：产品架构的变化和工艺的升级。还有一个非常重要的前提：全智能化时代的到来。当网络、数据中心、工厂、能源系统等都要实现智能化的时候，FPGA的市场将是不可限量的。
     为了迎接这一时代，Xilinx从28nm产品线开始，就开始了架构的调整。以全新的Vivado设计套件为基础，整合了软件可编程ARM处理系统、3D-IC、模拟混合信号和FPGA等产品，推出了全可编程（All-Programmable）器件这个概念。其中，Vivado工具是All-Programmable的灵魂，它以IP和系统为核心，可以让系统、软件和硬件开发人员在统一平台下协同工作，突破开发中的瓶颈。

     随着工艺上的演进，Xilinx又在今年7月9号发布了业界第一个20nm可编程器件，引入了全新的UltraScale架构。这个被称为ASIC级别的可编程架构是为了扩展系统处理和传输高速数据流、智能数据包的能力而打造的。该架构不仅能解决“系统总吞吐量扩展和时延方面的局限性，而且还能直接应对先进工艺节点上的头号系统性能瓶颈——互连技术”。

    UltraScale架构借鉴了ASIC中的许多优点，比如，设计人员可以根据需要在芯片中任意位置设定时钟，还能够对各功能部件进行灵活的电源管理。这个架构中比较有趣的一点是加入了快速数据通道，可以把并不一点相邻的数据通道连接起来，实现逻辑相连。这样一来，整个架构的数据处理能力将会成指数般的增长。
     UltraScale架构推出，将实现和Vivado平台的联动。两者紧密合作，可以大幅提升QoR和设计流程的成功率，并能将编程扩展到APP级别。同时，UltraScale架构还为下一代的产品做了铺垫，16nm乃至更先进的工艺都可应用此架构。
     说到工艺，不能不提台积电公司。Xilinx从28nm时代就开始与台积电进行合作。由台积电代工的28nm Virtex-7系列、zynq 7000系列等都已成为Xilinx的支柱性产品。“28nm FPGA今年市占率将达61%，明年Q1可望为公司带来近1亿美元的营收”，Xilinx企业策略与市场资深副总裁Steve Glaser这样表示。
      在即将到来的20nm时代和以后的工艺节点上，Xilinx还会选择和台积电继续合作，“台积电在20nm工艺上将采用双重曝光（Double Patterning）技术，这将大幅提高晶体管密度；并且，台积电还有制造ARM芯片和3D IC的资源与经验，因此是适合长期合作的伙伴”，Steve Glaser进一步解释。
      Xilinx公司计划加速推进ASIC/ASSP的演化，力争在28/20/16nm时代，让可复用编程系统集成平台（Reusable Programmable Systems Integration Platform）成为市场的主流。Steve Glaser总结道，“Xilinx将发挥在28/20/16nm工艺上所具有的优势，以FPGA、SoC及3D IC为依托，开发一系列产品，让智能系统大众化”。